2014高考物理一轮复习电场能的性质

靖宇县第一中学电场能的性质知识梳理一、电场力做功与电势能 1.静电力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时电场力做功与 无关，只与 有关，可见静电力做功与 做功相似. (2)在匀强电场中，电场力做的功 W= ,其中 d 为沿 的位移. 2.电势能 (1)定义：电荷在电场中具有的势能，等于静电力把它从该点移到 位置时所做 的功. (2)静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于 ，即 WAB= . (3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷 的电势能规定为零， 或把电荷在 表面的电势能规定为零. 二、电势、等势面和电势差 1.电势 (1)定义：试探电荷在电场中某点具有的 与 的比值. (2)定义式： . (3)矢标性：电势是 ，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比 高(低.) (4) 相对性：电势具有 ，同一点的电势因选取 的不同而不同. 2.等势面 (1) 定义：电场中 相同的各点构成的面叫做等势面. (2)等势面的形状 ① 点电荷的电场：等势面是以点电荷为球心的一簇同心球面，如图甲所示. ② 等量异种点电荷的电场：等势面如图乙所示，两点电荷连线的中垂面为一个等势面. ③ 等量同种电荷的电场：等势面如图丙所示. ④ 匀强电场：等势面是垂直于电场线的一簇平面.※三、电势能、电势的知识要点 1、电场力做功只能决定电势能的变化量 即： 电场力做正功，电势能一定减少；电场力做负功，电势能一定增加 2、在+Q 的电场中，各点电势都为正值；在-Q 的电场中，各点电势都为负值 3、沿着电场线的方向，电势逐渐降低 4、正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小 5、电场中电势相等的点构成的面叫等势面，等势面一定与电场线垂直，在同一等势面上移动电荷，电 场力不做功

典例题型1、如图所示，平行线为匀强电场的电场线，方向未知。带电量为 2×10 C 的负电荷从 A 运动到 B,克服 -6 电场力做了 10 J 的功，AB=2cm,则电场的场强 E=( ) ,方向( )2、一个正点电荷带电量 q=1.0×10-14 C,在电场中运动的过程中，经过 a 点时具有的动能为 Eka=2.0×10-12 J, 经过 b 点时的动能为 Ekb=6.0×10-12 J,不计重力。若 b 点的电势为φ b=100V,求 a 点的电势。-6

(3) 等势面的特点 ① 等势面一定和电场线垂直. ② 等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功. ③ 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面. ④ 电场线越密的地方，等差等势面越密.3.电势差 (3) 电势差：电荷 q 在电场中 A、B 两点间移动时，电场力所做的功 WAB, 跟它的电荷量 q

的比值， 叫做 A、B 间的电势差，也叫电压.公式： .单位：伏(V). (4)电势差与电势的关系：UAB= ,电势差是标量，可以是正值，也可以是负值.1

3、一带电粒子射入一固定在 O 点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图所示，图中虚线是同心圆弧， 表示电场的等势面。不计重力，可以判断： A、此粒子一直受到静电斥力作用 B、粒子在 b 点的电势能一定大于在 a 点的电势能 C、粒子在 b 点的速度一定大于在 a 点的速度 D、粒子在 a 点和 c 点的速度大小一定相等 4、一带电小球在空中由 a 点运动到 b 点的过程中，受重力、电场力和空气阻力三个力作用.若重力势能 增加 3 J,机械能增加 0.5 J,电场力做功 1 J,则小球： A.克服重力做功为 3 J B.电势能增加 1 J C.克服空气阻力做功 0.5 J D.动能减少 2.5 J 5、如右图所示，xOy 平面内有一匀强电场，场强为 E,方向未知，电场线跟 x 轴的负 方向夹角为 θ,电子在坐标平面 xOy 内，从原点 O 以大小为 v0 方向沿 x 正方向的初 速度射入电场， 最后打在 y 轴上的 M 点. 电子的质量为 m, 电荷量为 e, 重力不计. 则： A.O 点电势高于 M 点电势 B.运动过程中电子在 M 点电势能最多 C.运动过程中，电子的电势能先减少后增加 D.电场对电子先做负功，后做正功 6、匀强电场中有 a、b、c 三点.在以它们为顶点的三角形中，∠a=30°、∠c=90°,电场方向与三角形 所在平面平行.已知 a、b、c 三点的电势分别为(2- 3)V、(2+ 3)V 和 2 V.该三角形的外接圆上 最低、最高电势分别为( ) A.(2- 3)V、(2+ 3)V B.0 V、4 V 4 3 4 3 C.(2- 3 )V、(2+ 3 )V D.0 V、 3 V 7、匀强电场中的三点 A、B、C 是一个三角形的三个顶点，AB 的长度为 1 m,D 为 AB 的中点，如图所示。 已知电场线的方向平行于 ΔABC 所在平面，A、B、C 三点的电势分别为 14 V、6 V 和 2 V。设场强大小 -6 为 E,一电量为 1×10 C 的正电荷从 D 点移到 C 点电场力所做的功为 W,则： A.W=8×10-6 J,E>8 V/m B.W=6×10-6 J,E>6 V/m C.W=8×10-6 J,E≤8 V/m D.W=6×10-6 J,E≤6 V/m

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